Файл: Шумилин Н.П. Специальные измерения в проводной связи учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 153

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

В некоторых случаях измерения по схемам Варлея и Муррея существенно затрудняются благодаря помехам, возникающим из-за блуждающих токов земли или из-за

воздействия соседних цепей. Тогда применяется метод

двойнойU

петли (см. § 4.7).

Важно отметить, что изложенные методы определеR n­

ния с содержат неопределенную погрешность, обуслов­

ленную предположением о постоянстве сопротивления

Л 2.

в месте повреждения и о достаточной его малости срав­

нительно с сопротивлением изоляции проводов

и

 

Если же эти величины соизмеримы, то точка включения генераторной диагонали в линию оказывается до извест­ ной степени неопределенной и условия равновесия, запи­ санные выше, в некоторой степени нарушенными. Поэто­ му при возможности рекомендуется определять расстоя­ ние до места повреждения неоднократно, несколькими методами, с обеих станций, и судить об искомом расстоя­ нии, сопоставляя результаты всех измерений.

Формулы, приведенные для определения величины Іх, непригодны, если в качестве исправного провода исполь­ зован провод, по качеству отличный от поврежденного, или если сам поврежденный провод между станциями А и Б неоднороден. В этих случаях расстояние Іх нужно определять (исходя из найденного значения гх), имея в виду структуру образованного шлейфа (см. задачи № 53, 54). Кроме того, если имеется возможность использовать два любых исправных провода, то 1Х может быть найде­ на методами двух и трех измерений (см. рис. 4.11).

4.3. Определение расстояния до места сообщения между проводами

Если в распоряжении измеряющего имеется третий исправный провод, то расстояние до места сооб­ щения проводов между собой может быть достаточно просто определено по схеме Муррея и по схеме Варлея. На рис. 4.3 представлено использование последней. В схе­ му моста с постоянным отношением плеч включается не поврежденная пара проводов, а шлейф, образованный из исправного провода Rs и одного из проводов поврежден­ ной пары (на рис. 4.3—Ry). Второй же провод повреж­ денной пары используется для создания генераторной диагонали. Если переходное сопротивление R n велико, то напряжение батареи можно увеличить до 100 и даже

61


до 500 В. Из условия равновесия ra(rc+ r x) = fb (R Шл—гх) найдется величина:

гX

rbRmn У с

(4.7)

гаЧ" ГЬ

Рис. 4.3. Определение 'расстояния до .места сооб­ щения проводов при .наличии третьего исправного провода (схема Барлея)

Здесь

R mJ1

— сумма

сопротивлений

проводов

Ri

и

R 3.

Если

взять

га=гь,

то

гх

находят по

более простой фор­

муле:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4-8)

г* =

 

Іх

 

 

 

 

 

 

 

 

Величина

 

 

определяется из выражения

 

 

 

(4.9)

Іх =

гх

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г [ІШ ]

 

 

 

 

 

 

 

 

Ri,

 

где г [км] — сопротивление километра провода

гх.

 

взятое

для той температуры,

при которой измерялось

 

 

 

 

Значение

R

mл находят либо по известным на

основе

 

ранее проводившихсягхизмерений величинам сопротивле­

ний проводов

R x

и

Дз

(приведенным к температуреR2

,

приЛ 2

которой измерялось

),

либо измеряют тем же мостом,

для чего достаточно отключить провод

от зажима

 

и соединить последний с зажимом

Лі.

 

 

 

до

При отсутствии исправных проводов расстояниеRu)

места сообщения двух проводов между собой можно най­

ти (при достаточном постоянстве величины

путем

измерений с двух сторон. Измерив сопротивление изоля­ ции между проводами со станции А, находят (полагая провода Л і и Л2 одинаковыми) величину R a = (2 /■ *+!/?„). Измеряя же такое сопротивление со станции Б, получа­ ют величину R b = R mя—2 rx+Ra, где і?шл — обычно из-

62


Местная сумма сопротивлений проводов Л і й Л 2. Следо- вателыю,

Ra + Rb — Rum + 2Ru.

(4.10)

Найдя отсюда величину ,Rn, легко определить гх и Rmn

гх, а стало быть и расстояния Іх и IІх. Если R a много больше Лшп, то погрешность определения Іх существен­ но возрастет. В таких случаях следует применить спо­ собы, рассматриваемые в § 4.4 и [34].

4.4. Определение расстояния до места повреждения изоляции при отсутствии исправных проводов

Отсутствие исправных проводов существенно затрудняет определение места повреждения, вызывает заметные погрешности измерений и требует каждый раз тщательного исследования, по возможности, нескольки­ ми способами. Особенно трудно найти в этих случаях ис­ комое расстояние, когда Rn велико и тем более пере­ менно.

Если в месте повреждения заземлены все провода и Ra не велико (не превышает R1Uл при отсутствии повреж­ дения), то можно применить метод, предложенный про­ фессором В. Н. Кулешовым (рис. 4.4, положение 1 клю-

Ріис. 4.4. Метод В. Н. Кулешова для определения расстояния до места заземления всех проводов

ча К), при котором производится два измерения: одно со станции А , другое — со станции Б.

Полагая сопротивления проводов Л 1 и Л 2 одинаковы­ ми и много меньшими, чем сопротивления изоляции про­ водов в исправном их состоянии, можно для измерения

63

со

станции

А условием

равновесия

моста считать ра­

венство

гь

-= 2г,.

(Ящл

 

2гѵ) У?п

(4.11)

Ra

= '

сА

^шл' 2гѵ

где

 

 

 

 

Rn = R\ + Ri-

 

 

 

 

 

 

— = &При измерении с другой стороны получим

 

 

 

 

шл-2/',)

+

'Zf.xRn

(4.12)

= ГсБ

ГЬ

2т.ѵ -j- Rn

Решая совместно эти два уравнения с двумя неизвестны­

ми

(гх

и

Rn),

найдем

 

 

 

 

 

 

 

 

К-І (^шл

) -I

f

J __ I' R (Ruin ~

Rß)

 

 

 

 

Re )

 

 

 

 

 

2 (

Ra

'

 

 

a

 

 

 

 

Расстояние/у находят из выражения

 

 

 

 

/ —

Гх

—г*21

 

 

 

 

 

и

(4.14)

г[км]

п

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

Б.

где / — длина всей линии между станциями

 

 

Значение величины

R mn

— сопротивления шлейфа при

 

отсутствии повреждения — берут из предыдущих изме­ рений с приведением их результатов к температуре в мо­ мент отыскания повреждения. При подобных измерениях для уменьшения погрешности, происходящей за счет то­ ков помех, следует выбирать жилы одной и той же па­ ры. Чтобы избежать погрешности, происходящей благо­

даря возможным изменениям величин

e

в тече­

R A и R

ние измерений, следует согласовать время измерений на обеих станциях так, чтобы они следовали непосредствен­ но друг за другом. Кроме того, желательно такие, сле­ дующие друг за другом измерения с обеих сторон, по­ вторить несколько раз, п в ф-лы (4.11) и (4.12) под­ ставлять средние арифметические из ряда измерений. В

этих условиях

при

определении

искомогоRi R 2 ,

 

расстояния

можно добиться погрешностиRum,1— 1,5%.

и

Rсущественно

При

значениях

сопротивлений

 

превосходящих

величину

 

 

изложенный

метод дает

большую погрешность и недостаточен. Если

 

n

не превос­

ходит тысячекратного значения

Rmn,

то применяют два

двусторонних

измерения.

Первую

пару

измерений

со

станций

А

и

Б

производят по темR aже схемамR

 

рис. 4.4

и

находят

величины

R A

п

R e

(при напряжении батареи

4— 10 В, так

как сопротивления

 

и

e

сравнительно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

невелики). Вторую пару измерений с обеих станций про­

64


изводят по схемам рис. 4.4 в положении 2 ключа К. Величины R v и /?2 могут быть весьма значительны, по­ этому для измерений берут напряжения порядка 100 и до 500 В (приборы ПКП-2М и КМ-61с).

Если/?) =

/ ,

и

R 'r=

r ' ,

, то

гх

может быть

А

гЬ

СА

 

Б

ГЬ

СЬ

 

 

 

определено из ф-лы [14, 28]:

К А (К ш і ~

К б ) _|

2 (

*

A ___

(4.15)

2 (

+

Rß)

+

Rß)

Обязательным требованием для получения с помощью таких измерений достаточно точных результатов является надлежащий выбор жил, из которых составлен шлейф. Они должны иметь сопротивления изоляции, достаточно разнящиеся друг от друга. Обычно подбирают их по мак­ симальной разности, во всяком случае не следует брать их с разницей меньше 30% (в поврежденном состоянии). Величину / находят путем деления гх на Г[КМ] [см.

ф-лу (4.14)].

Если переходное сопротивление в месте повреждения изоляции Rn более чем в тысячу раз превышает /?Шл, то для нахождения величины Іх можно воспользоваться только второй парой измерений по схеме рис. 4.4. Вели­ чины гх и Іх находят по формулам:

Кб Кші

и

1 = 1 - К-А+

(4.16)

2 К + Д б)

 

поскольку в ф-ле (4.15) первый

член можно принять

равным нулю, так как

R a ~ R b =Rmn-

 

Если не удается организоватьАизмерения с обеих стан­

ций, можно воспользоваться схемой рис. 4.5, где измереБ.

­

ния проводят только со станции

при коротком замыка­

нии и холостом ходе исследуемой пары на станции Та­ кие измерения проводят при напряжении от 400 до 500 В,

если переходное сопротивление

порядка 0,1— 10 МОм.

Однако последнее предполагаетсяRi R

значительно меньшим,

чем сопротивление изоляции между проводами в исправ­

ном их состоянии.

и

2 выбирают максимально раз­

нящимися (не менее чемБна 30%).

 

га/гь = пкз.

 

 

Сначала мост уравновешивают при коротком замы­

кании цепи на станции

и находят

 

Затем

уравновешивают при холостом ходе

цепи на станции

Б

 

и определяют пхх— га1г'ь.

3—301

65


Величину

lx

находят из формулы

(4.17)

21

« X X ~

« к з ___________

 

( « X X 1)

( « К З 1)

Рис. 4.5. Метод холостого хода и короткого замыкаюія для определения расстояния до места сообщения между проводами

Влияние помех сказывается для способа холостого хода и короткого замыкания в большей мере, чем для схем, где измерения проводят только при замкнутых це­ пях (рис. 4.4).

4.5. Определение расстояния до места обрыва провода

Расстояние до места обрыва провода в основ­ ном определяют при помощи переменного тока или им­ пульсным методом. Возможно также нахождение рас­ стояния до места обрыва путем контроля емкости обор­ ванного провода с помощью приборов постоянного тока (ПКП-2М или КМ -бІс), полагая, что емкости оборван­ ного и исправного проводов (Сх и Сі) пропорциональны их длинам (Іх и I). Чтобы такая пропорциональность сохранялась, необходимо устранить влияние частичных емкостей проводов исследуемой пары по отношению к окружающим проводам. Рабочая емкость исправного провода по отношению к земле формируется из трех ем­ костей: Сі между проводом и землей, С 0 между проводом и окружающими проводами и С 03 — между окружающи­ ми проводами и землей (рис. 4.6а). Рабочая емкость

оборванного провода состоит из пяти

емкостей: к трем

емкостям(I Іх)

, соответствующим

рисС 0(.і~іХ4.6),а,

добавляется ем­

кость

между окружающими

проводами и отрезком

оборванного провода

соединенная после­

66